高中物理 第二章 波粒二象性 第五节 德布罗意波同步备课教学案 粤教版选修

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1、我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散第五节　德布罗意波[学习目标]1.了解物质波的概念，知道实物粒子具有波粒二象性.2.了解电子衍射实验及对德布罗意波假说的证明.3.了解什么是电子云，知道物质波也是一种概率波.4.了解不确定性关系及对一些现象的解释．一、德布罗波假说和电子衍射[导学探究]　德布罗意认为任何运动着的物体均具有波动性，可是我们观察运动着的汽车，并未感觉到它的波动性，你如何理解该问题？答案　波粒二象性是微观粒子的特殊规律，一切微观粒子都存在波动性，宏观

2、物体(如汽车)也存在波动性，只是因为宏观物体质量大，动量大，波长短，难以观测．[知识梳理]1．粒子的波动性(1)任何运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它相对应，这种波叫物质波，又叫德布罗意波．(2)德布罗意波波长、频率的计算公式为λ＝，ν＝.(3)我们之所以看不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体的动量太大，德布罗意波长太小的缘故．2．物质波的实验验证：电子衍射(1)实验探究思路：干涉、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也能够发生干涉或衍射现象．经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的

3、大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散(2)实验验证：1927年戴维孙和汤姆生分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的波动性．(3)说明①人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的λ＝关系同样正确．②物质波也是一种概率波．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)一切宏观物体都伴随一种波，即物质波．(　×　)(2)湖面上的水波就

4、是物质波．(　×　)(3)电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性．(　√　)二、电子云当原子处于稳定状态时，电子会形成一个稳定的概率分布，概率大的地方小圆点密一些，概率小的地方小圆点疏一些．这样的概率分布图称为电子云．这也说明，德布罗意波是一种概率波．三、不确定性关系1．定义：在经典物理学中，可以同时用质点的位置和动量精确描述它的运动，在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的，这种关系叫不确定性关系．2．表达式：ΔxΔp≥.其中以Δx表示微观粒子位置的不确定性，以Δp表示微观粒子在x方向上的动量的不确定性，h是普朗克常量．3．微观粒子运动的基本特征：不再

5、遵守牛顿运动定律，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，不可能用“轨迹”来描述粒子的运动，微观粒子的运动状态只能通过概率做统计性的描述．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)在电子衍射中，电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的．(　×　)(2)宏观物体的动量和位置可准确测定．(　√　)(3)微观粒子的动量和位置不可同时准确测定．(　√　)一、对德布罗意波的理解经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治

6、理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散德布罗意波也是概率波：对于电子和其他微观粒子，单个粒子的位置是不确定的，但在某点出现的概率的大小可以由波动的规律确定，而且对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果，所以德布罗意波也是概率波．例1　下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是(　　)A．光波是一种物质波B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性答案　C解析　宏观物体由于动量太大，德布罗意波长太小，所以看不到它的干涉、衍

7、射现象，但仍具有波动性，D项错；X光是波长极短的电磁波，是光子，它的衍射不能证实物质波的假设是正确的，B项错．只有C项正确．例2　如果一个中子和一个质量为10g的子弹都以103m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大？(中子的质量为1.67×10－27kg)答案　3.97×10－10m　6.63×10－35m解析　中子的动量为p1＝m1v子弹的动量为p2＝m2v据λ＝知中子和子弹的德布罗意波长分别为λ1＝，λ2＝联立以上各式解得λ1＝，λ2＝将m1＝1.67×10－27kg，v＝103m/sh＝6.63×10－34